边缘火驱动热带森林的形状与稳定性

在热带地区，火在草原上容易蔓延，但通常只烧毁森林斑块的边缘。因此森林斑块因树木繁殖而增长，并因周围草原中的火而缩小。这些竞争性边缘效应之间的相互作用未知，但对于决定单个森林斑块的形状和稳定性，以及景观尺度上森林的空间分布和稳定性至关重要。我们分析了来自巴西 Cerrado 保护区域的高分辨率遥感数据，发现森林形状在不同气候带遵循稳健的周长-面积标度关系。我们通过引入热带森林-草原生态过渡带的异质火蔓延模型来解释这一标度关系。偏离该周长-面积关系决定了单个森林斑块的稳定性。在更大尺度上，我们的模型预测，由繁殖扩张和远距离种子传播导致的树木生长相对速率决定了随着火频率变化，区域尺度树木覆盖的崩溃是连续的还是不连续的。